Protezione antincendio di un deposito di stoccaggio automatizzato di liquidi infiammabili con impianto a schiuma

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Impianto a schiuma ad alta espansione UNI EN 13565

INTRODUZIONE

Lo stoccaggio intensivo di liquidi infiammabili può rappresentare un notevole rischio di incendio per le aziende, i sistemi a schiuma ad elevata espansione rappresentano una soluzione che consente di ridurre notevolmente i pericoli derivanti da tale ambito.

Nel caso specifico si intende analizzare un progetto finalizzato alla protezione di un magazzino automatizzato di cisterne IBC di liquidi infiammabili, che si sviluppa per una altezza di 13 m in elevazione con un’area pari a 1.500 m2 in pianta; lo stabilimento in questione per la pericolosità delle lavorazioni, è inoltre inserito nella direttiva Seveso.

La protezione tramite impianto a schiuma consente di ottenere contemporaneamente due effetti positivi: è possibile in tempi rapidi sopprimere l’incendio e al tempo stesso ridurre fortemente la propagazione di eventuali nubi tossiche verso gli ambienti circostanti, consentendo alle squadre di emergenza di operare in maggiore sicurezza rispetto ad un tradizionale impianto sprinkler.

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PROGETTO DELL'IMPIANTO

Il progetto ha come finalità la realizzazione di un impianto a soppressione a schiuma ad alta espansione a servizio di stoccaggio intensivo di liquidi infiammabili.

L’edificio è costituito da elementi in c.a. prefabbricati, realizzato nei primi anni ‘60 di tipo isolato, protetto da impianto idranti esterno e interno, tutta l’attività è inoltre dotata di impianto di rilevazione automatica di fumo e calore.

Per quanto riguarda l’impianto soppressione a schiuma ad alta espansione, le zone da proteggere sono suddivise in quattro zone, in cui sono stoccati liquidi con differenti punti di infiammabilità e tossicità.

L’impianto di soppressione a schiuma ad alta espansione è progettato conformemente alla norma europea UNI EN 3565-2 2009, Sistemi fissi di lotta contro l’incendio - Sistemi a schiuma - Parte 2: Progettazione, costruzione e manutenzione.

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Parametri progettuali

La norma di riferimento, per l’impianto che è del tipo a saturazione totale, indica i tempi di sommersione massimi ammissibili. La profondità di sommersione non deve essere dell’altezza del pericolo aumentata di 3 m (altre norme internazionali parlano di 0,6 metri), a meno che lo spazio chiuso non sia completamente riempito di schiuma come nel caso di progetto.

Una cosa da tenere in considerazione nella progettazione è che la schiuma ad alta espansione rimuove l’aria dallo spazio chiuso, pertanto devono essere previsti idonei sistemi di sfiato sul colmo dell’edificio.

In merito ai generatori di schiuma questi devono essere progettati per lavorare con rapporti di espansione compresi tra 500:1 e 1000:1, la scelta è dettata considerando l’irrorazione richiesta e la stabilità alle correnti termiche ascensionali generate nell’incendio, nel caso specifico si è utilizzato un valore pari a 650:1.

La normativa consente di applicare due metodologie per il calcolo della capacità di riempimento, nel caso specifico si è optato per la strada della determinazione del tempo massimo di sommersione (pericoli tridimensionali): il prospetto 7 della norma, specifica in base al tipo d pericolo e in base alla tipologia edile della costruzione di determinare detto tempo massimo, pari nel sistema in oggetto a 3 minuti.

Si fa presente che la norma raccomanda di non installare sistemi sprinkler in parallelo ad impianti a schiuma ad alta espansione.

La portata di scarica viene determinata attraverso la formula seguente:

R=V/T×CN×CL

Dove:

R è la portata di scarica di schiuma (m3/min)
V è il volume di sommersione (m3)
T è il tempo di sommersione (min)
CN è il fattore di compensazione per il normale ritiro della schiuma, minimo 1,15
CL è il fattore di compensazione per la riduzione della schiuma dovuta alle perdite attorno a porte e finestre, minimo 1,2.

Determinata la portata di schiuma, in base al tipo di versatore scelto (schiuma generata dal singolo versatore, in base alla pressione alla bocca) si determina il numero massimo di versatori da installare.

Il passo successivo sarà quello di calcolare idraulicamente i diametri della rete di adduzione acqua+schiumogeno verso i versatori.  Infine è necessario determinare il volume di concentrato schiumogeno che deve soddisfare i requisiti di funzionamento del sistema per quattro volte il volume di sommersione e non meno di 15 minuti di funzionamento in continua.

Logica di funzionamento

In condizione di emergenza, a seguito di allarme proveniente dalla rilevazione incendio viene attivata la stazione di pompaggio, disposta a circa 300 m dai locali da proteggere, da cui verrà immessa acqua nel pre-mescolatore verticale a spostamento di liquido, che miscelerà il liquido schiumogeno con acqua nel giusto dosaggio, che nel caso specifico è pari al 3%.

Verranno inoltre predisposti idonei pulsanti per l’attivazione manuale dell’impianto e/o per il fermo manuale dell’impianto stesso, onde poter scongiurare falsi allarmi provenienti dal sistema di rilevazione, la cui probabilità di accadimento è stata fortemente ridotta attraverso sia una ridondanza di tecnologie di rilevazione, sia introducendo elettronica di controllo del sistema a sicurezza intrinseca.

La miscela di acqua e schiumogeno verrà invita alla rete idraulica posta in sommità del locale, dove attraverso generatori ad alta espansione di tipo venturimetrico verrà generata la schiuma che andrà a saturare il locale da proteggere.

A seguito di segnalazione di allarme, sia manuale o tramite il sistema di rilevazione incendi, verrà attivato un sistema di allarme ottico/acustico, con indicazione di abbandonare il locale da pare del personale. 

Dal segnale di allarme, immediatamente verrà iniziata la procedura di chiusura dei portoni, mentre la valvola a diluvio verrà abilitata dopo essere trascorsi 10 secondi dall’allarme, iniziando così il ciclo di scarica.

Attivazione automatica:

A seguito di rilevazione incendio dovranno chiudersi i portoni/serramenti/ e attivarsi il sistema di allarme di evacuazione del locale, dopo 30 secondi dalla rilevazione di incendio, verrà dato consenso di apertura alle valvole a diluvio e alla elettrovalvola posta sul premescolatore.

Attivazione manuale:

Dovrà essere prevista attivazione e disattivazione manuale da posizionare in loco ed in locale presidiato.

Ciò consentirà di attivare da parte degli operatori l’impianto senza attendere il segnale proveniente dalla rilevazione incendio. Una volta dato il comando seguirà l’attivazione dell’impianto come descritto nel punto precedente.

Sicurezze:

Tutte le valvole e pressostati saranno monitorati da remoto.

Per consentire in caso di malfunzionamenti elettrici di attivare ugualmente l’impianto sarà predisposta procedura operativa adeguata: le valvole a diluvio e la valvola di controllo posto sul premescolatore, saranno dotate di azionamento manuale meccanico.

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ALL'INTERNO DELL'ARTICOLO INTEGRALE IN PDF LA DESCRIZIONE GENERALE DELL’IMPIANTO.


Si ringrazia l'ORDINE DEGLI INGEGNERI DI VICENZA per la gentile collaborazione